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逆变电源中主流控制算法有哪些?
数字PID控制
PID控制是一种具有几十年应用经验的控制算法,控制算法简单,参数易于整定,设计过程中不过分依赖系统参数,鲁棒性好,可靠性高,是目前应用广泛、成熟的一种控制技术。它在模拟控制正弦波逆变电源系统中已经得到了广泛的应用。将其数字化以后,它克服了模拟PID控制器的许多不足和缺点,可以方便调整PID参数,具有很大的灵活性和适应性。与其它控制方法相比,数字PID具有以下优点:
PID算法蕴涵了动态控制过程中过去、现在和将来的主要信息,控制过程快速、准确、平稳,具有良好的控制效果。
PID控制在设计过程中不过分依赖系统参数,系统参数的变化对控制效果影响很小,控制的适应性好,具有较强的鲁棒性。
PID算法简单明了,便于单片机或DSP实现。采用数字PID控制算法的局限性有两个方面。一方面是系统的采样量化误差降低了算法的控制精度;另一方面,采样和计算延时使得被控系统成为一个具有纯时间滞后的系统,造成PID控制器稳定域减少,增加了设计难度。
逆变电源的算法主要有以下几种
3.重复控制
重复控制是近几年发展起来的一种新型逆变电源控制方案,它可以克服整流型非线性负载引起的输出波形周期性的畸变。重复控制的思想是假定**周期出现的基波波形畸变将在下一个周期的同一时间重复出现,控制器根据给定信号和反馈信号的误差来确定所需的校正信号,然后在下一个基波周期的同一时间将此信号叠加到原控制信号上,以消除后面各个周期将出现的重复性畸变。该控制方法具有良好的稳态输出特性和非常好的鲁棒性,但该方法在控制上具有一个周期的延迟,因而系统的动态响应较差。自适应重复控制方案,已经成功地应用于逆变器的控制中。
4.滑模变结构控制
滑模变结构控制利用不连续的开关控制方法来强迫系统的状态变量沿着相平面中某一滑动模态轨迹运动。该控制方法的优点是对参数变化和外部干扰的不敏感性,即强鲁棒性,加上其开关特性,特别适用于电力电子系统的闭环控制。但滑模变结构控制存在系统稳态效果不佳、理想滑模切换面难于选取、控制效果受采样率的影响等弱点。如今,逆变电源的滑模变结构控制的研究方兴未艾,特别滑模变控制和其它智能控制策略相结合所构成的符合控制策略的研究倍受关注。
5.无差拍控制
无差拍控制是一种基于微机实现的PWM方案,它根据逆变电源系统的状态方程和输出反馈信号来计算逆变器的下一个采样周期的脉冲宽度,80年代末引如到正弦波逆变电源控制系统中。对于线性系统来说,该控制方法具有很好的稳态特性和快速的动态响应。其缺点也十分明显:它对系统参数的变化反应灵敏,即鲁棒性较差。一旦系统参数出现较动或系统模型建立不准确时,系统将出现很强的震荡。为此,在无差拍控制之中引入智能控制是当今的研究热点之一。
逆变电源中主流控制算法有哪些?
重复控制
重复控制是近几年发展起来的一种新型逆变电源控制方案,它可以克服整流型非线性负载引起的输出波形周期性的畸变。重复控制的思想是假定**周期出现的基波波形畸变将在下一个周期的同一时间重复出现,控制器根据给定信号和反馈信号的误差来确定所需的校正信号,然后在下一个基波周期的同一时间将此信号叠加到原控制信号上,以消除后面各个周期将出现的重复性畸变。该控制方法具有良好的稳态输出特性和非常好的鲁棒性,但该方法在控制上具有一个周期的延迟,因而系统的动态响应较差。自适应重复控制方案,已经成功地应用于逆变器的控制中。
在有直流动力的场所采用逆变电源给重要负载设备供电由以下优点:
正弦脉宽调制技术:整机采用全高频化设计,具有抗干扰能力强、稳压精度高、频率稳定度高、失真度小、效率高、体积小、重量轻等优点。逆变主电路采用**的脉宽调制,三重过流检测技术,大大的提高逆变器的可靠性,使由于非线性负载所形成的瞬间可控,具有良好的输出保护特性。
远端监控:具有远端监控信号输出,可将逆变电源的实时工作状态(直流输入、交流输入、逆变工作、故障信号)经数据采集系统的开关量输入口,送至控制中心监控,一目了然。
热备份系统:任意2台/3台均可驳接成2+1或3+1热备份系统,内置自动驳接程序,任意一台驳接输出即可,按装更方便,系统更可靠。
强抗震设计:系统采用抗震技术设计,大大提高长途运输、车载系统的适应性,有效降低损坏概率。